電験三種 平成25年度(2013) 機械 問4 過去問解説

問4 《誘導機(二次抵抗を大きくしたときの出力)》
二次電流一定(トルクがほぼ一定の負荷条件)で運転している三相巻線形誘導電動機がある。滑り0.01で定格運転しているときに,二次回路の抵抗を大きくしたところ,二次回路の損失は30倍に増加した。電動機の出力は定格出力の何[%]になったか,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 10
  2. (2) 30
  3. (3) 50
  4. (4) 70
  5. (5) 90
答えと解説を見る
正解は(4)
使う公式
二次入力の分かれ方 $P_2 : P_{\mathrm{c2}} : P_{\mathrm{o}} = 1 : s : (1 - s)$(P₂:二次入力、P_c2:二次銅損(二次回路の損失)、P_o:機械出力、s:滑り)
解説
【考え方】二次電流とトルクが一定なので、二次入力 P₂ は変わりません。二次回路の損失は $sP_2$ なので、損失が30倍なら滑りも30倍です。 ■1 滑りが30倍になる 解説の図 損失は $sP_2$ です。P₂ が同じなので、損失が30倍なら s も30倍です。 $s' = 0.01 \times 30 = 0.3$ ■2 出力の比 出力は $(1 - s)P_2$ です。 $\dfrac{1 - 0.3}{1 - 0.01} = \dfrac{0.7}{0.99} \fallingdotseq 0.707$ つまり約 70 % です。 答えは(4)ピヨ。
出典:平成25年度(2013) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問4